土壤腐蚀是造成埋地金属管道外腐蚀的主要因素，它通过在埋地金属管道的表层形成各种腐蚀电池进行腐蚀。金属材料在土壤中的腐蚀状况与土壤性质有明显的关系，土壤的组成、水分含量、氧气含量、酸碱性和微生物等均对腐蚀有较大的影响(孙慧珍等2001，刘春波等2007，刘鹏等2008，刘剑锋等2006，陶翠翠等2009)：

(一)土壤性质与环境

土壤性质和环境变化与腐蚀程度有着一定的关系(表11-2)，但对于一个特定的对象，这种关系往往显得较为复杂。例如就pH而言，虽已被能源部列为土壤腐蚀性指标之一，但全国土壤腐蚀网14个站的长期埋设试验却表明，钢铁的腐蚀率与土壤pH的相关性极低，由于供试地区的土壤pH在7～10之间，因而可以认为在此pH范围内，pH对钢铁腐蚀速度的影响不明显。然而，实验室模拟实验表明(孙慧珍等2001)，在酸性土壤中，随着酸度的增加，腐蚀速度明显加快。即使在碱性土壤中，当调节pH至5左右时，腐蚀速度也会增加，因而一般认为酸性土壤的腐蚀性强。

表11-2 土壤腐蚀性与土壤性质的关系

(二)杂散电流

土壤中的杂散电流亦是影响腐蚀性的重要因素。杂散电流分为直流杂散电流、交流杂散电流，其中直流杂散电流对管道的腐蚀影响最大。当杂散电流从埋地金属管道的某一覆盖层破损点流入，并从另一覆盖层破损点流出时，极易使流入点处的覆盖层老化和剥离，并在流出点产生严重的坑蚀。因此，杂散电流对埋地金属管道的腐蚀是非常严重的，是管道腐蚀防护综合评判中的一个重要影响因素。

(三)土壤微生物

土壤中的微生物对土壤中金属管道的腐蚀有很大的影响，微生物的作用会加速电极反应。如果土壤中非常缺氧，而且又不存在氧浓差电池及杂散电流等腐蚀电池时，腐蚀过程很难进行。但对于含有硫酸盐的土壤，由于微生物，特别是硫酸盐还原菌的存在，仍然会产生严重的腐蚀，这是因为硫酸根的生物还原：

生成的氧一部分消耗于微生物的新陈代谢，大部分消耗于金属腐蚀的阴极去极化，使腐蚀过程得以进行。硫酸根还原生成的硫离子可局部酸化土壤，使氢离子溶解增大，可使氢去极化和氧去极化同时进行。氢去极化产生的氢(原子或分子)，又被细菌氧化(生物氧化)：

2H＋1/2O₂→H₂O           (11-37)

反应放出的热是用来供给硫酸盐还原时的吸热，致使细菌维持良好的生存环境。由硫酸盐还原菌引起的钢材土壤腐蚀产物包括 Fe(OH)₂、Fe(OH)₃和FeS等，硫酸盐还原菌的活动与土壤的pH有关，该菌适宜生长的pH范围为4.5～9.0。

相关链接：金属在土壤中的腐蚀过程